通過把手喚醒的電子鎖以及相應(yīng)的控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種通過把手喚醒的電子鎖，包括：把手，其包括人體感應(yīng)線圈，所述人體感應(yīng)線圈被配置為在用戶的手接近的情況下喚醒用戶憑證輸入設(shè)備；以及用戶憑證輸入設(shè)備，其被配置為在被喚醒的情況下從用戶接收用戶憑證以開啟電子鎖。本實用新型還涉及一種相應(yīng)的控制電路。利用根據(jù)本實用新型的電子鎖或控制電路，可以減小電子鎖的待機功率，同時提供優(yōu)化的用戶體驗。
【專利說明】
通過把手喚醒的電子鎖以及相應(yīng)的控制電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型總體上涉及安防領(lǐng)域，具體而言涉及通過把手喚醒的電子鎖以及相應(yīng)的控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市售的電子鎖一般包括指紋鎖和密碼鎖。
[0003]密碼鎖通常采用觸摸屏，其中當電子鎖處于待機狀態(tài)時，必須連續(xù)掃描觸摸屏的電容按鍵的鍵值變化。這需要較大的待機電流，從而增加了功耗。
[0004]而指紋鎖往往采用滑蓋設(shè)計，其中用戶需要拉開滑蓋或按下喚醒鍵才能喚醒指紋鎖的指紋模塊。這造成了復(fù)雜的開鎖動作，從而影響用戶體驗。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的任務(wù)是，提供一種通過把手喚醒的電子鎖以及一種控制電路，利用該電子鎖或該控制電路，可以減小電子鎖的待機功率，同時提供優(yōu)化的用戶體驗。
[0006]在本實用新型的第一方面，該任務(wù)通過一種通過把手喚醒的電子鎖來解決，該電子鎖包括:
[0007]把手，其包括人體感應(yīng)線圈，所述人體感應(yīng)線圈被配置為在用戶的手接近的情況下喚醒用戶憑證輸入設(shè)備；以及
[0008]用戶憑證輸入設(shè)備，其被配置為在被喚醒的情況下從用戶接收用戶憑證以開啟電子鎖。
[0009]本實用新型的方法基于的發(fā)明人如下獨到發(fā)現(xiàn):發(fā)明人對整個電子鎖功耗進行分析后發(fā)現(xiàn)，電子鎖的99%的時間屬于無人操作的待機時間，而處于使用狀態(tài)的時間不到1%。因此，待機功率是影響電子鎖整體電池壽命的非常大的一個影響因數(shù)。為了降低待機功耗，市場上的設(shè)計都會有諸如喚醒按鍵或來開滑蓋之類喚醒步驟，但是這樣的設(shè)計仍然具有較大待機功耗，而且用戶體驗不佳，因為不連貫的開門動作有可能會使得用戶會遺忘或者難以記住開門操作。而利用根據(jù)本實用新型的電子鎖，至少可以實現(xiàn)下列優(yōu)點:(I)降低功耗，因為人體感應(yīng)線圈的待機功耗非常低，僅為5-10μΑ，這大大低于使用電容觸摸屏的密碼鎖的20-30μΑ、以及指紋密碼鎖的30μΑ，從而延長電池壽命；(2)提高用戶體驗，因為用戶通過手握門把手這一個動作即可實現(xiàn)喚醒動作，大大方面了用戶的開門操作。
[0010]在本實用新型的一個擴展方案中規(guī)定，所述用戶憑證輸入設(shè)備包括下列各項至少之一:
[0011]密碼輸入設(shè)備，其被配置為在被喚醒的情況下從用戶接收密碼以開啟電子鎖；以及
[0012]指紋識別器，在被配置為在被喚醒的情況下從用戶接收用戶指紋以開啟電子鎖。
[0013]通過該擴展方案，可以有利地降低密碼鎖或指紋鎖的待機功率并提高用戶體驗。
[0014]在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，所述指紋識別器布置在把手的側(cè)面。
[0015]通過該優(yōu)選方案將指紋識別器布置在把手的側(cè)面，用戶可以在手握把手的同時輸入指紋，從而通過一個動作即可實現(xiàn)開鎖，使得進一步提高用戶體驗。
[0016]在本實用新型的一個擴展方案中規(guī)定，所述人體感應(yīng)線圈被配置為在用戶的手與所述人體感應(yīng)線圈之間的距離低于15cm時喚醒用戶憑證輸入設(shè)備。
[0017]通過該擴展方案，可以減小因開鎖人以外的人接近造成的錯誤喚醒，從而避免不必要的功耗。
[0018]在本實用新型的另一擴展方案中規(guī)定，每隔10ms判斷一次人體接近。
[0019]通過該擴展方案每隔10ms判斷一次人體接近，可以通過該間歇性的判斷來節(jié)省功耗。
[0020]在本實用新型的第二方面，該任務(wù)通過一種用于根據(jù)本實用新型的電子鎖的控制電路來解決，所述控制電路被配置為從人體感應(yīng)線圈接收感應(yīng)信號，并且根據(jù)所述感應(yīng)信號生成喚醒信號以用于喚醒用戶憑證輸入設(shè)備。
[0021]利用根據(jù)本實用新型的控制電路，同樣可以實現(xiàn)下列優(yōu)點:(I)降低功耗，因為人體感應(yīng)線圈的待機功耗非常低，僅為5-10μΑ，這大大低于使用電容觸摸屏的密碼鎖的20-30μΑ、以及指紋密碼鎖的30μΑ，從而延長電池壽命；(2)提高用戶體驗，因為用戶通過手握把手這一個動作即可實現(xiàn)喚醒動作，大大方面了用戶的開門操作。
[0022]在本實用新型的一個擴展方案中規(guī)定，所述控制電路包括連接在微控制器與人體感應(yīng)天線之間的人體感應(yīng)專用芯片。
[0023]通過使用人體感應(yīng)專用芯片，可以提高識別率。
[0024]在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，所述人體感應(yīng)專用芯片是芯片IQS127D。
[0025]通過該優(yōu)選方案，可以以較低成本實現(xiàn)較高識別率。
[0026]在本實用新型的另一優(yōu)選方案中規(guī)定，所述控制電路包括連接在人體感應(yīng)專用芯片與人體感應(yīng)線圈之間的天線濾波電路。
[0027]通過該優(yōu)選方案，可以減少電源的波紋對芯片的干擾，從而減少錯誤喚醒。
[0028]在本實用新型的又一優(yōu)選方案中規(guī)定，所述天線濾波電路包括用于電源的第一濾波電容和第二濾波電容、以及用于內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器的第三濾波電容。
[0029]通過該優(yōu)選方案，可以以低成本減少電源上的紋波對芯片的干擾。
【附圖說明】
[0030]下面結(jié)合附圖參考具體實施例來進一步闡述本實用新型。
[0031]圖1示出了根據(jù)本實用新型的通過把手喚醒的電子鎖的示意圖；
[0032]圖2示出了根據(jù)本實用型的用于根據(jù)本實用型的電子鎖的控制電路的框圖；以及
[0033]圖3示出了根據(jù)本實用新型的控制電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0034]圖1示出了根據(jù)本實用新型的通過把手喚醒的電子鎖100的示意圖。
[0035]電子鎖100包括把手1I。把手1I可以采用各種材料、例如木材、金屬等等。在把手101上布置有人體感應(yīng)線圈102，所述人體感應(yīng)線圈102被配置為在用戶的手接近的情況下喚醒用戶憑證輸入設(shè)備、在此為指紋識別器103。應(yīng)當指出，指紋識別器103僅僅是示例性的，在其它實施例中，用戶憑證輸入設(shè)備可以是其它設(shè)備、例如密碼輸入設(shè)備、語音識別設(shè)備等等。在此，指紋識別器103示例性地布置在把手101的側(cè)面，使得當用戶單手握住把手時指紋識別器103正好處于用戶的大拇指位置，因此用戶可以在手握把手的同時輸入指紋，由此通過一個動作即可實現(xiàn)開鎖，從而進一步提高用戶體驗。在此應(yīng)當指出，指紋識別器103布置在把手101的側(cè)面僅僅是示例性的，在其它實施例中，指紋識別器103也可以布置在其它位置處，如頂部、端部等等，而且還可以布置多個指紋識別器103、例如兩側(cè)各布置一個，以使得左手和右手開門時都能實現(xiàn)單動作開鎖。
[0036]電子鎖100還包括可選的控制電路104。在此，控制電路104是可選的，因為在最簡單的情況下，可以直接將感應(yīng)線圈102與用戶憑證輸入設(shè)備連接以實現(xiàn)喚醒。所述控制電路104布置在鎖體105中，并且被配置為從人體感應(yīng)線圈102接收感應(yīng)信號，并且根據(jù)所述感應(yīng)信號生成喚醒信號以喚醒指紋識別器103。此外，還可以通過控制電路104來配置下列各種參數(shù):例如人體感應(yīng)線圈的距離閾值，即當用戶的手與所述人體感應(yīng)線圈之間的距離低于所述距離閾值、例如15cm時喚醒用戶憑證輸入設(shè)備；以及檢測間隔、即每隔所述檢測間隔、例如I OOms判斷一次人體接近。
[0037]根據(jù)本實用新型的電子鎖100的運行流程如下:當有人體(例如人手)接近把手上人體感應(yīng)線圈102時，人體與人體感應(yīng)線圈102相互作用，導(dǎo)致人體感應(yīng)線圈102上的對地電容值變化，控制電路檢測到該電容值變化，從而輸出喚醒信號以將用戶憑證輸入設(shè)備(例如指紋識別器103)喚醒，然后，用戶向用戶憑證輸入設(shè)備輸入用戶憑證(例如指紋)以進行開鎖。
[0038]本實用新型的方法基于的發(fā)明人如下獨到發(fā)現(xiàn):發(fā)明人對整個電子鎖的功耗進行分析后發(fā)現(xiàn)，電子鎖的99%的時間屬于無人操作的待機時間，而處于使用狀態(tài)的時間不到1%。因此，待機功率是影響電子鎖整體電池壽命的非常大的一個影響因數(shù)。為了降低待機功耗，市場上的設(shè)計都會有諸如喚醒按鍵或來開滑蓋之類喚醒步驟，但是這樣的設(shè)計仍然具有較大待機功耗，而且用戶體驗不佳，因為不連貫的開門動作有可能會使得用戶會遺忘或者難以記住開門操作。而利用根據(jù)本實用新型的電子鎖100，至少可以實現(xiàn)下列優(yōu)點:(I)降低功耗，因為人體感應(yīng)線圈102的待機功耗非常低，僅為5-10μΑ，這大大低于使用電容觸摸屏的密碼鎖的20-30μΑ、以及指紋密碼鎖的30μΑ，從而延長電池壽命；(2)提高用戶體驗，因為用戶通過手握把手101這一個動作即可實現(xiàn)喚醒動作，大大方便了用戶的開門操作。
[0039]圖2示出了根據(jù)本實用型的用于根據(jù)本實用型的電子鎖100的控制電路200的框圖。其中該控制電路200用虛線框示出。
[0040]控制電路200包括人體感應(yīng)專用芯片201，其被配置為從人體感應(yīng)線圈203接收感應(yīng)信號，并且根據(jù)所述感應(yīng)信號產(chǎn)生喚醒信號并將喚醒信號輸送給CPU 204以用于喚醒用戶憑證輸入設(shè)備。人體感應(yīng)專用芯片201例如可以是芯片IQS127D，該芯片檢測靈敏度高，且價格低廉。
[0041 ]控制電路200還包括連接在人體感應(yīng)線圈203與人體感應(yīng)專用芯片201之間的天線濾波電路202，該天線濾波電路202用來加強電源的穩(wěn)定，減少電源上的紋波對人體感應(yīng)專用芯片的干擾。所述天線濾波電路202例如包括用于電源的第一濾波電容和第二濾波電容、以及用于內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器的第三濾波電容，電路的具體結(jié)構(gòu)參見圖3。
[0042]根據(jù)本實用新型的控制電路200的運行流程如下:當有人體(例如人手)接近把手上的人體感應(yīng)線圈203(例如人手與人體感應(yīng)線圈203之間的距離低于15cm)時，人體與人體感應(yīng)線圈203相互作用，導(dǎo)致人體感應(yīng)線圈203上的對地電容值變化，此時人體感應(yīng)線圈203將所述對地電容值變化作為感應(yīng)信號輸送給人體感應(yīng)專用芯片201，人體感應(yīng)專用芯片201根據(jù)該感應(yīng)信號生成喚醒信號，并將所述喚醒信號輸送給CPU 204,CUP 204從而喚醒用戶憑證輸入設(shè)備(例如指紋識別器)，然后，用戶向用戶憑證輸入設(shè)備輸入用戶憑證(例如指紋)以進行開鎖;在無操作的待機狀態(tài)，控制電路200關(guān)閉用戶憑證輸入設(shè)備，而是僅打開人體感應(yīng)線圈203，且僅保持10ms判斷一次人體接近狀態(tài);在用戶最終操作完成后，如果一段時間、例如15秒內(nèi)沒有任何有效的輸入，則此時認為用戶的連續(xù)操作已經(jīng)完成，然后將用戶憑證輸入設(shè)備關(guān)閉，等待10ms后再啟用人體感應(yīng)檢測。
[0043]利用根據(jù)本實用新型的控制電路200，至少可以實現(xiàn)下列優(yōu)點:(I)降低功耗，通過采用根據(jù)本實用新型的控制電路200可以將待機電流降低到ΙΟμΑ左右，從而大大降低待機功耗，從而延長電池壽命;(2)提高用戶體驗，因為用戶通過手握把手即可喚醒電子鎖。
[0044]圖3示出了根據(jù)本實用新型的控制電路200的電路原理圖。在圖3中，控制電路包括被示為芯片IQS127D的人體感應(yīng)專用芯片U1，電阻R3用來增加ESD抵抗能力，第一電容C2和第二電容C3為電源的濾波電容，第三電容C4為內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器的濾波電容，C2、C3、C4用來加強電源的穩(wěn)定，減少電源上的紋波對人體感應(yīng)專用芯片的干擾。
[0045]雖然本實用新型的一些實施方式已經(jīng)在本申請文件中予以了描述，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，這些實施方式僅僅是作為示例示出的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到眾多的變型方案、替代方案和改進方案而不超出本實用新型的范圍。所附權(quán)利要求書旨在限定本實用新型的范圍，并藉此涵蓋這些權(quán)利要求本身及其等同變換的范圍內(nèi)的方法和結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項】
1.一種通過把手喚醒的電子鎖，包括: 把手，其包括人體感應(yīng)線圈，所述人體感應(yīng)線圈被配置為在用戶的手接近的情況下喚醒用戶憑證輸入設(shè)備；以及 用戶憑證輸入設(shè)備，其被配置為在被喚醒的情況下從用戶接收用戶憑證以開啟電子鎖。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎖，其中所述用戶憑證輸入設(shè)備包括下列各項至少之一: 密碼輸入設(shè)備，其被配置為在被喚醒的情況下從用戶接收密碼以開啟電子鎖；以及 指紋識別器，在被配置為在被喚醒的情況下從用戶接收用戶指紋以開啟電子鎖。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子鎖，其中所述指紋識別器布置在把手的側(cè)面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎖，其中所述人體感應(yīng)線圈被配置為在用戶的手與所述人體感應(yīng)線圈之間的距離低于15cm時喚醒用戶憑證輸入設(shè)備。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎖，其中每隔10ms判斷一次人體接近。6.—種用于根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的電子鎖的控制電路，所述控制電路被配置為從人體感應(yīng)線圈接收感應(yīng)信號，并且根據(jù)所述感應(yīng)信號生成喚醒信號以用于喚醒用戶憑證輸入設(shè)備。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其中所述控制電路包括連接在微控制器與人體感應(yīng)天線之間的人體感應(yīng)專用芯片。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制電路，其中所述人體感應(yīng)專用芯片是芯片IQS127D。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制電路，其中所述控制電路包括連接在人體感應(yīng)專用芯片與人體感應(yīng)線圈之間的天線濾波電路。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制電路，其中所述天線濾波電路包括用于電源的第一濾波電容和第二濾波電容、以及用于內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器的第三濾波電容。
【文檔編號】G07C9/00GK205486369SQ201620064252
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】袁海, 季明珠
【申請人】安朗杰安防技術(shù)（中國）有限公司